Avaliação de desempenho de infraestrutura serverless

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Sousa, Antonio Carlos
Orientador(a): Araujo, Jean Carlos Teixeira de
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Pós-Graduação em Ciência da Computação
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Serverless
Avaliação de desempenho
Infraestrutura
FaaS
Cloud computing
Envelhecimento de software
Palavras-chave em Inglês:
Performance evaluation
Infrastructure
Cloud computing
Software aging
Área do conhecimento CNPq:
CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
Link de acesso: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/23080
Resumo: Serverless computing has gained widespread adoption due to its simplified management and lightweight design, especially when combined with containerized systems. This model allows developers to focus exclusively on application logic, eliminating the need to manage the underlying infrastructure. The serverless model offers advantages such as billing based on execution time, in millisecond units, reducing operational costs and attracting companies interested in greater efficiency. This study investigates the resource usage in serverless environments using Knative, evaluating different combinations of container platforms and operating systems (Ubuntu/Docker, Ubuntu/Podman, Debian/Docker and Debian/Podman), under workloads simulating 100 users (low load), 500 users (medium load) and 1000 users (high load). In addition, it also investigates the effects of software aging under workload stress. The objective is to propose infrastructure configurations that maximize efficiency in resource use while maintaining good application performance levels. The results demonstrate that the Ubuntu/Docker combination presents better efficiency in resource allocation in performance tests, while in software aging tests the absence of progressive degradation in performance metrics reinforces the potential of serverless architectures to resist the effects of software aging through automatic scaling. The conclusions provide insights for optimizing resource use in open source serverless platforms, contributing to better decisions in production environments.
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spelling Sousa, Antonio CarlosAraujo, Jean Carlos Teixeira de2025-09-05T14:47:48Z2025-09-05T14:47:48Z2025-05-30SOUSA, Antonio Carlos. Avaliação de desempenho de infraestrutura serverless. 2025. 91 f. Dissertação (Mestrado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2025.https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/23080Serverless computing has gained widespread adoption due to its simplified management and lightweight design, especially when combined with containerized systems. This model allows developers to focus exclusively on application logic, eliminating the need to manage the underlying infrastructure. The serverless model offers advantages such as billing based on execution time, in millisecond units, reducing operational costs and attracting companies interested in greater efficiency. This study investigates the resource usage in serverless environments using Knative, evaluating different combinations of container platforms and operating systems (Ubuntu/Docker, Ubuntu/Podman, Debian/Docker and Debian/Podman), under workloads simulating 100 users (low load), 500 users (medium load) and 1000 users (high load). In addition, it also investigates the effects of software aging under workload stress. The objective is to propose infrastructure configurations that maximize efficiency in resource use while maintaining good application performance levels. The results demonstrate that the Ubuntu/Docker combination presents better efficiency in resource allocation in performance tests, while in software aging tests the absence of progressive degradation in performance metrics reinforces the potential of serverless architectures to resist the effects of software aging through automatic scaling. The conclusions provide insights for optimizing resource use in open source serverless platforms, contributing to better decisions in production environments.A computação serverless tem ganhado ampla adoção devido ao seu gerenciamento simplificado e design leve, especialmente quando combinada com sistemas em plataformas de contêineres. Esse modelo permite que desenvolvedores foquem exclusivamente na lógica da aplicação, eliminando a necessidade de gerenciar a infraestrutura subjacente. O modelo serverless oferece vantagens como faturamento baseado no tempo de execução, em unidades de milissegundos, reduzindo custos operacionais e atraindo empresas interessadas em maior eficiência. Este estudo investiga o uso de recursos em ambientes serverless utilizando o Knative, avaliando diferentes combinações de plataformas de contêineres e sistemas operacionais (Ubuntu/Docker, Ubuntu/Podman, Debian/Docker e Debian/Podman), sob cargas de trabalho simulando 100 usuários (cargas baixas), 500 usuários (cargas médias) e 1000 usuários (cargas altas). Além disso, também investiga os efeitos do envelhecimento de software sob workload de stress. O objetivo é propor configurações de infraestrutura que maximizem a eficiência no uso de recursos, mantendo bons níveis de desempenho da aplicação. Os resultados demonstram que a combinação Ubuntu/Docker apresentar melhor eficiência na alocação de recursos nos testes de desempenho, enquanto, nos testes de envelhecimento de software a ausência de degradação progressiva nas métricas de desempenho reforça o potencial das arquiteturas serverless em resistir aos efeitos do envelhecimento do software por meio do escalonamento automático. As conclusões fornecem insights para a otimização do uso de recursos em plataformas serverless de código aberto, contribuindo para melhores decisões em ambientes de produção.Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPqSão CristóvãoporServerlessAvaliação de desempenhoInfraestruturaFaaSCloud computingEnvelhecimento de softwarePerformance evaluationInfrastructureCloud computingSoftware agingCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAOAvaliação de desempenho de infraestrutura serverlessinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPós-Graduação em Ciência da ComputaçãoUniversidade Federal de Sergipe (UFS)reponame:Repositório Institucional da UFSinstname:Universidade Federal de Sergipe (UFS)instacron:UFSinfo:eu-repo/semantics/openAccessLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81475https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/23080/1/license.txt098cbbf65c2c15e1fb2e49c5d306a44cMD51ORIGINALANTONIO_CARLOS_SOUSA.pdfANTONIO_CARLOS_SOUSA.pdfapplication/pdf6369046https://ri.ufs.br/jspui/bitstream/riufs/23080/2/ANTONIO_CARLOS_SOUSA.pdf3690efee4fe9971148e5bf394debc2a8MD52riufs/230802025-09-05 11:50:23.705oai:oai:ri.ufs.br:repo_01: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Repositório InstitucionalPUBhttps://ri.ufs.br/oai/requestrepositorio@academico.ufs.bropendoar:2025-09-05T14:50:23Repositório Institucional da UFS - Universidade Federal de Sergipe (UFS)false
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